第一百一十一章 量產!
第113章 量產!
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李青松原本以為,在之前7納米、5納米、3納米技術接連被順利突破的前提之下,2納米製程的晶片技術也將被子順利突破。
但他沒有想到,在這最為接近極限的時刻,眾多複雜艱難到了極點的技術難題全都湧現了出來。
「想想看,這其實也很正常。」
李青松輕輕嘆了口氣:「要在幾平方厘米的範圍內,精準的將400億個以上的電晶體在矽片上雕刻出來,還要讓它們保持圖紙之中的連接,相互協作發揮功能,這怎麼可能簡單啊.
但,再難也要去做。
李青松將現有技術障礙梳理一番,再度開始了攻關任務。
他發現,制約自己掌握2納米晶片技術的一個重大桔,是相比起之前的更為嚴重的短溝道效應。
漏電流在如此微小的尺寸之上幾乎無法控制。這導致了電晶體根本無法正常工作,一旦通電,大量的電晶體瞬間便會燒毀。
李青松調動了數萬名克隆體的腦力,一邊思考,一邊使用超算進行模擬,還一邊進行著各種試驗。
最終,一種方案被他想了出來。
「或許我可以將電晶體的構造模式改變一下?通過柵極將溝道包裹住,或許能提升控制力,減少漏電流。」
想到了這一點,李青松立刻開始了嘗試。
使用實驗室之中的高精度成套光刻設備,李青松嘗試著按照環繞柵極場效應的模式,將一枚全新的晶片造了出來,並通電測試。
一番測試之下,看著屏幕之上的電流數據,李青松長長的出了口氣。
他知道,漏電流的技術問題被自己攻克了。
但這僅僅只是研發2納米晶片過程之中所遇到的第一個困難。
在這之後,李青松立刻遇到了第二個技術難題,
如何進一步提升光源功率,實現更短的波長?
很顯然,只有光的波長更短,才能雕刻出更小的電晶體。
但現在,李青松所使用的光刻機以及可以被稱之為「極紫外光源」光刻機了。
這裡面的「極」,便是極度的意思。
但現在,就算是「極度」也不夠了,還得想辦法進一步提升。
李青松再度調集眾多腦力與資源,開始了不計成本的嘗試。
數天時間之後,一個新的想法從其中一名克隆體腦海之中產生,並同步到了李青松的腦袋裡。
「雷射等離子體光源之中的材料或許可以嘗試一下別的。」
一番嘗試之下,李青松最終發現,用高功率二氧化碳雷射發生器轟擊錫滴,產生的光源的波長可以滿足自己的要求。
這一個問題也被攻克。
但,光源問題解決了,光刻膠的問題又浮出水面。
現有的光刻膠無法有效吸收這種波長的光源並與之反應,便無法有效的在矽片上鐫刻電晶體。
並且,它的靈敏度也不夠高,其相關缺陷雖然在上一代晶片之中可以接受,但在此刻2納米晶片的製造之中,就被放大到了無法接受的程度。
「得開發新型材料了。」
李青松思考看,再度展開材料學實驗,操縱看數十萬名克隆體總計進行了上千萬次試驗,最終,將一種符合現有需求的材料找了出來。
這是一種基於金屬氧化物,以及有機一無機混合材料的新型光刻膠,完美解決了上一代光刻膠的種種問題。
在這之後,又有新的問題浮現。
光刻過程無法雕口六刻出足夠質量的電晶體。
李青松再度展開攻關,嘗試著使用多層鉬、矽反射鏡,算是順利解決了這一問題。
在這之後,仍舊還有一個又一個的問題出現。
光學系統相關的問題,穩定性,精度問題,熱管理、散熱系統,等等等等,問題多到幾乎無窮無盡。
常常是一個問題解決了,原以為可以順利推行下去,但下一刻又有成百上千個問題出現。
解決了這成百上千個問題,接下來又有上萬個問題出現。
有時候可能一個極為微小的問題,便能拖住李青松魔下數百萬名晶片研究克隆體十幾天的時間。但就算李青松調動巨大的腦力和物力將這個問題最終解決,卻發現仍舊只是推進了小小的一步而已。
時間便在這不斷湧現的眾多問題,以及數百萬名克隆體們的,日夜不休的嘗試、思考與研究之中慢慢度過。
終於,某一天,李青松再度解決了一個問題,下意識的去看問題列表之時,他赫然發現,問題列表———空了。
空了?!
李青松心中瞬間湧來一股振奮。
這麼長時間的奮鬥,我終於掌握了2納米晶片製造技術了麼?
雖然此刻自己掌握的僅僅只是實驗室之中的製造技術,距離大規模量產還有一段距離。
在進入量產階段之後,必然還會有更多的問題湧現出來,需要自己一一解決。
但至少,從基本原理和工藝上來講,我已經真真正正的掌握了這一項技術!後續的所有問題,都只會是技術上的問題,不再是原理上的問題!
振奮之下,李青松立刻開始對其中一座原本生產3納米晶片的工廠進行升級改造,生產更為精密的設備,替換原有設備,嘗試看試生產。
試生產剛開始,果然,眾多問題再度一一浮現。但沒有關係,李青松準備了一百萬名克隆體時刻準備著。
問題出現了,解決就是。
於是這座晶片工廠便開始了飛速的優化和疊代。最終,在半年時間過去後,生產線終於穩定。
第一批2納米製程的晶片終於生產了出來。
雖然此刻良率僅有不足10%,也即這座晶片工廠1000萬枚的年產能之中,僅有不足100萬枚晶片符合生產預期,但無所謂。
至少超算可以先造出來了!良率後續可以再慢慢提升。
於是,這座晶片工廠第一年全年的良品,約100萬枚晶片被李青松全部拿走,全部用在了僅僅一台超算的建設之中。
與此同時,足足100座新建的2納米工藝晶片工廠已經投入了生產。
(還有更新耶)